中國儲能網(wǎng)訊：儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，對改善新能源電源的系統(tǒng)友好性、改善負荷需求特性、推動電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展起著關鍵作用。隨著新能源發(fā)電量占比不斷提升，電力系統(tǒng)對新型儲能需求越發(fā)強烈。
近幾年實現(xiàn)快速發(fā)展
作為一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源，儲能具有靈活的蓄電、供電能力和快速響應能力，適用于新能源功率波動平抑、電能質(zhì)量提升、調(diào)峰調(diào)頻等多種應用場景。隨著“雙碳”戰(zhàn)略的不斷推進，以風電和光伏為代表的新能源發(fā)電占比不斷提升，電力系統(tǒng)平衡壓力進一步加大，對儲能的需求也不斷增加。
今年的政府工作報告提出，加強大型風電光伏基地和外送通道建設，推動分布式能源開發(fā)利用，提高電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置和調(diào)控能力，發(fā)展新型儲能。新型儲能具有建設周期短、布局靈活、響應速度快等優(yōu)勢，可在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、黑啟動、慣量響應等多種功能。
我國新型儲能裝機規(guī)模持續(xù)保持快速增長，新型儲能電站逐步呈現(xiàn)集中式、大型化趨勢。新型儲能技術(shù)創(chuàng)新不斷突破，試點示范初見成效。2024年年初，國家能源局正式發(fā)布56個新型儲能試點示范項目名單，涵蓋目前工程應用的主要技術(shù)路線，其中包括17個鋰離子電池、11個壓縮空氣儲能、8個液流電池、8個混合儲能、3個重力儲能、3個飛輪儲能、2個鈉離子電池、2個二氧化碳儲能、1個鉛炭電池、1個液態(tài)空氣儲能，部分示范項目順利并網(wǎng)運行，有力推動新技術(shù)應用實施。
新型儲能實現(xiàn)黑啟動
6月17～18日，國網(wǎng)遼寧電力組織大連恒流儲能電站、華能大連電廠及遼寧大連供電公司成功開展全球首次新型儲能黑啟動城市電網(wǎng)大容量火電機組試驗。在華能大連電廠火電機組近9000千瓦的廠用負荷被成功帶動后，該機組實現(xiàn)點火并網(wǎng)。
本次試驗是首次創(chuàng)新采用新型儲能，即全球最大、首座100兆瓦/400兆瓦時全釩液流電池儲能電站——大連恒流儲能電站來啟動大容量火電機組。
黑啟動是指電力系統(tǒng)在系統(tǒng)全停的情況下，利用系統(tǒng)內(nèi)具有自啟動能力的機組或系統(tǒng)外電源，逐步恢復系統(tǒng)正常運行的過程。黑啟動大容量火電機組對于新型儲能的控制、通信及保護均提出了更高要求。
本次試驗首次驗證了新型儲能經(jīng)主網(wǎng)架啟動大容量火電機組的可行性，可以有效提升極端情況下城市電網(wǎng)的安全韌性，有效完善電網(wǎng)的故障防御體系，有助于探索新型儲能支撐新型電力系統(tǒng)建設的安全性能，為未來新型儲能大規(guī)模綜合利用打造示范樣本。
多類型儲能協(xié)同運行
新型儲能主要包括電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、氫儲能、熱（冷）儲能等。不同類型的儲能出力性能大不相同。電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等儲能裝置的容量普遍較小，投資成本高，使用壽命短，并非大容量、長周期儲能優(yōu)選方案。而氫儲能則不受地域限制，具有大容量、存儲時間長、不易衰減以及使用靈活的特點，成為未來大規(guī)模儲能的焦點技術(shù)。當前，我國新型儲能技術(shù)路線以鋰離子電池為主導。
●電化學儲能 通過電池內(nèi)部不同材料間的可逆電化學反應實現(xiàn)電能與化學能的相互轉(zhuǎn)化，通過電池完成能量儲存、釋放與管理。電化學儲能技術(shù)包括鋰離子電池、液流電池等。
●壓縮空氣儲能 能夠?qū)崿F(xiàn)大容量和長時間電能存儲，通過壓縮空氣儲存多余的電能，用于有效解決大規(guī)模儲能問題，建造運行成本較低，但存在依賴化石能源、大型儲氣室等問題。
●飛輪儲能 利用電動機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機械能存儲起來，在需要時飛輪帶動發(fā)電機發(fā)電。壽命長，無污染，但在保證系統(tǒng)安全性和飛輪低損耗方面費用高。
圍繞氫儲能，《亮報》對國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院有限公司氫能技術(shù)研究室副主任宋潔進行了專訪。
《亮報》：目前我國氫儲能發(fā)展情況如何？氫儲能將為新能源發(fā)展帶來怎樣的機遇？
宋潔：氫儲能具有寬范圍靈活可調(diào)、規(guī)?；L周期存儲優(yōu)勢，是日—周—季時間尺度長時儲能技術(shù)，在支撐新型電力系統(tǒng)電力電量平衡、保障電網(wǎng)安全運行方面將發(fā)揮重要作用。近年來我國氫儲能的發(fā)展取得了顯著進展。一是國家與地方加速出臺系列政策，支持力度大幅提升，氫能在我國能源轉(zhuǎn)型中的地位逐漸凸顯。二是氫儲能核心裝備單機容量、效率、壽命、可調(diào)能力等大幅提升，成本下降趨勢明顯，經(jīng)濟性穩(wěn)步提升。三是氫儲能核心裝備進入實質(zhì)性應用階段，兆瓦級PEM（質(zhì)子交換膜）氫儲能、電氫耦合直流微網(wǎng)、海島氫利用等示范陸續(xù)建成，氫儲能在新型電力系統(tǒng)應用進入提速期。此外，電氫耦合化工等多元應用示范加速落地，如億噸級液態(tài)陽光綠色甲醇、十萬噸級風光制綠氫合成氨等示范開工建設等。
氫儲能作為重要的規(guī)模化靈活調(diào)節(jié)資源，通過跨能源領域的氫能需求預測及調(diào)控，將為新能源的發(fā)展提供以下機遇：一是為新能源資源富集區(qū)提供規(guī)模化消納有效解決手段，助力新能源發(fā)電占比提升，如在“三北”等地通過新能源制氫，促進風光大規(guī)模消納及多途徑利用，支撐送端電網(wǎng)長周期電力電量平衡；二是提升海上風電外送能力，提高能源利用率，在華東等地推廣海上風電制氫、解決海上風電消納問題，增加離岸風電發(fā)展價值；三是賦能微網(wǎng)，促進分布式可再生能源就地利用，通過將氫能與風光等新能源耦合，滿足用戶對電、氫、熱多種能源需求，提升微網(wǎng)并離網(wǎng)運行能力。
未來，隨著技術(shù)進步和成本降低，氫儲能潛力將進一步釋放，也將促進氫氣的生產(chǎn)、儲存、運輸、應用等各個環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)鏈的完善，形成新的經(jīng)濟增長點，從而推動新能源高速發(fā)展，有力支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
